[发明专利]一种应用于改性沥青防水卷材的低成本高耐老化橡胶颗粒制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于改性沥青防水卷材的低成本高耐老化橡胶颗粒制备方法，该橡胶颗粒由丁基废橡胶粉、丁苯废橡胶粉、催化剂和稳定剂等按比例混合后在特定工艺条件下反应制得。所述工艺条件包括：低温共混、高温裂解、密炼成型、破碎造粒等工序。所述的高温裂解为在250‑300℃温度条件下，橡胶中部分链段开链，分离出炭黑组分。本发明的橡胶颗粒与改性沥青具有极好的相容性，可有效提升改性沥青防水卷材的粘结性和耐老化性能。其主要原材料来源为废旧丁基橡胶、废旧丁苯橡胶，来源充足、成本低廉且实现废物利用，属于一种新型环保材料。

技术领域

本发明涉及一种应用于改性沥青防水卷材的低成本高耐老化橡胶颗粒制备方法，属于防水卷材技术领域

背景技术

橡胶制品生产过程中，为了增加其使用性能，普遍含胶量都会很高。然而即使是纯胶制品，当达到一定使用寿命时，其性能会急剧衰减，从而老化报废。橡胶从业者经过多年研究发现，橡胶制品中加入适量比例的炭黑，因炭黑的特殊结构，粒度很细、比表面积很大，对脂类材料有极强的吸附作用，表面存在大量羟基等含氧基团，会对其结构进行补强和起到稳定作用，同时大大降低橡胶使用量，降低成本同时又提升抗老化性能。

废旧橡胶粉中含有很多的炭黑组分，在橡胶制品成型过程中会与其中的烃类基团相互吸附反应，形成稳定的结构，从而提升产品使用性能和寿命。但正因其结构过于稳定，废旧橡胶粉中的炭黑极难析出，在废旧橡胶粉使用过程中，其中的各类添加剂只是充当了填料的作用。

目前我国的废橡胶粉处理技术，主要有三个方面：①将废橡胶用来炼油分离，回收其中的油分、炭黑、钢、纤维等材料。这种方法成本大，耗能高(通常需加热到500℃左右)，且会产生大量污染性气体，若处理不当，会造成严重的环境污染；②将废橡胶粉再生脱硫处理后，回收再利用，添加到橡胶制品中。近年来轮胎制品中，已逐渐禁止添加再生橡胶；③应用于防水卷材领域，目前主要作为一种副改性添加剂应用于防水卷材中，但因其稳定的结构，生产过程中需在发育温度200℃以上长时间搅拌，才可起到一定的改性效果。过程中会产生大量烟气和难闻的气味，造成环保压力。部分企业当前会对废橡胶粉进行脱硫处理，加快其溶胀过程，提升其改性效果，但溶胀好的胶粉与体系结合并不紧密，只是暂时提升产品性能，在耐老化，抗持久型方面效果仍然较差。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前废旧橡胶粉应用于防水卷材领域存在的问题，提供一种有效的废旧橡胶粉改性方案，一方面提升其溶胀效果，另一方面提升其粘接性、抗老化性能。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种橡胶颗粒的制备方法，其中该方法包括：将30％-50％废旧丁基橡胶粉、50％-65％废旧丁苯橡胶粉和0.5％-1.6％催化剂在搅拌罐中搅拌加热到60℃-100℃，转入热裂解反应系统进行裂解处理，控制温度250-300℃，反应时间10-20min，当脱出一定量碳元素后，停止反应，转入混炼装置加入隔离剂，炼成胶块后，破碎处理成指定大小颗粒。

本发明提供的废橡胶颗粒主要应用于改性沥青防水卷材，无需彻底裂解完成，提取其中各组分，只需满足条件将橡胶中部分碳元素脱出，形成纳米级炭黑，提升其使用性能即可，大大降低了能耗和工艺复杂性，可实现大批量稳定生产。

本发明的橡胶颗粒，与沥青有良好的相容性，可提升改性沥青的耐久性、抗老化性及其他应用性能。通过加入催化剂对废旧橡胶粉进行高温裂解处理，在催化剂作用下，快速分解脱出链段中碳元素，后续混炼处理工序中，脱出的碳元素形成纳米级炭黑，因炭黑从原橡胶中脱出，与橡胶链段有极好的相容性，沥青改性过程中胶粉溶胀包覆沥青时，炭黑会同时吸附橡胶链接和沥青中胶质，形成包覆加吸附架构，使体系更加稳定。

具体实施方式

以下通过实施例来说明本发明的实施方案，但是本发明并不限定于这些特定的实施例。其中除非特定指明外，本发明的百分含量和含量比例均以质量计。

各实施例中所使用所料：